電験3種「電力」のポイント その1 水力発電所の種類と立地条件

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電験3種「電力」のお勉強1回目のテーマは「水力発電所の種類と立地条件」です。

 

水力発電所の種類

水力発電所は落差を得るための構造により、「水路式」「ダム式」「ダム水路式」に分類されます。
河川の上流から、導水路にて適当な落差が得られる場所まで水を導いて発電する方法を水路式と呼び、河川の途中にダムを建設し、それにより得られる落差を用いて発電する方法をダム式と呼びます。ダム式と導水路の双方を利用する発電方法がダム水路式となります。

 

水力発電所の分類

水力発電所を運用方法により分類すると、「流入み式」「調整池式」「貯水池式」「揚水式」に分かれます。
河川の流量を調整せず、そのまま利用する方式を流込み式といい、構造的には水路式が該当します。貯水池式・調整池式は、河川の水を蓄えておき、負荷の変動に応じて利用する方式ですが、貯水池式の方が容量が大きくなります。

 

水力発電所の特徴

水力発電所は一般に、起動と停止が短時間で可能です
水力発電所は、起動と停止が短時間で行えるので、電力の需要変動に対応しやすい特徴があります。耐用年数も長く、エネルギー変換効率が高いことも水力発電の利点として挙げられます。

 

 

河川の流量

河川の年間平均流量は、年間降水量流域面積流出係数によって求めることができます。

水力発電所を建設する際は、自然の地形を利用しながらなるべくコストを抑えつつ大きな高低差を得ることができ、河川の流量が豊富な立地条件を選ぶことが重要となります。

河川の流量は、その流域の降水量に大きく影響されます。降水量は季節によって変動するので、河川の流量もそれにつれて変化します。

河川のある地点における1日の流量について1年間を通した変化を表すグラフを流量図といいます。

流量図を流量の大きい日の順に並べ替えると、左から右下がりの曲線になります。これを流況曲線といいます。

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